Stromgewinnung durch Fotovoltaik: Bei der Stromgewinnung durch Fotovoltaik wird der sogenannte Fotoelektrische Effekt verwendet um Gleichstrom zu erzeugen
Zur Stromgewinnung durch Fotovoltaik wird der so genannte fotoelektrische Effekt verwendet. Bei diesem Vorgang setzen sonnenbestrahlte Halbleiter Ladungsträger frei.
Meist wird hierfür Silizium gebraucht.
Es werden positiv und negativ leitende Halbleitermaterialien übereinander gelegt und dazwischen entsteht in Folge ein elektrisches Feld. Diese Ladung kann in Form von Gleichspannung entnommen werden. Die Konstruktion einer Solarzelle ist aufgebaut, wie die einer einfachen Fotodiode, wobei jede Solarzelle eine Spannung von 0,5 Volt bereitstellt.
Um nun eine höhere Spannung zu erreichen werden die Zellen in Reihe geschaltet und zu Modulen zusammengesetzt. Früher wurden zur Erzielung einer ausreichenden Spannung oft bis zu 40 Zellen benötigt.
Heute hat sich diese Anzahl deutlich verringert und Solarzellen werden meist in Kombination mit anderen Energietechniken verwendet. Am meisten verbreitet sind so genannte kristalline Zellenstrukturen, die aus Siliziumskristallen hergestellt werden. Dabei werden Siliziumblöcke aus einem großen Kristallblock herausgeschnitten. Durch diesen Vorgang lässt sich ein gewisser Verschnitt nicht vermeiden. Daher ist dieser Herstellungsprozess sehr materialaufwändig.
Um aus dem abgegriffenen Gleichstrom Wechselstrom erzeugen zu können benötigt man einen so genannten Wechselrichter. Dieses Schaltmodul transformierten Gleichstrom in Wechselstrom und macht den Strom zum täglichen Gebrauch nutzbar. Solaranlagen speisen ebenso wie Windkraftanlagen keinen kontinuierlichen Stromfluss in das Netz ein. Eine kontinuierliche Stromversorgung wird erst durch den Einsatz von Speichermodulen möglich.